JP4654708B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、複数個の画像出力装置を装備した画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus equipped with a plurality of image output apparatuses.
従来、複数個の画像出力装置を装備した画像形成装置におけるレジストレーションコントロールシステム(以下レジコン)において、各ROS(Raster Optical Scanner)によってあらかじめ決められた像位置認識用パターンをそれらのROSの下流側に配したCCDによってサンプリングし、そのサンプリングデータの位置関係が、あらかじめ決められた各色の像位置認識用パターンの色ずれがなかったと仮定したときの位置関係とどれだけの差異があるかを検出し、その検出データから各色のレジずれ量を演算した結果をもってROSの書き込みタイミング、あるいは光学位置を補正することでレジずれの少ない高品質な画質を提供する方法が提案されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a registration control system (hereinafter referred to as “registon”) in an image forming apparatus equipped with a plurality of image output apparatuses, an image position recognition pattern predetermined by each ROS (Raster Optical Scanner) is arranged downstream of those ROSs. Sampling is performed by the arranged CCD, and the positional relationship of the sampling data is detected to determine how much the positional relationship is different from the positional relationship when it is assumed that there is no color shift of the image position recognition pattern of each color determined in advance. There has been proposed a method of providing a high quality image with little registration deviation by correcting the ROS writing timing or optical position based on the result of calculating the registration deviation amount of each color from the detected data.
例えば、特許文献1では、ベルトにマークを設け、マークを検知するセンサ及びエンコーダによって、センサ信号、駆動ロールが1回転する毎に発するインデックス信号及びエンコーダ信号を発生する構成とする。これによりインデックス信号からセンサ信号までのエンコーダパルスをカウントしてその値Ci とマークがセンサを通過する時間を求めて、その関係からベルト速度変動を算出し、ベルトの表面速度を制御し、該画像形成装置における色ずれを防止している。 For example, in Patent Document 1, a mark is provided on a belt, and a sensor signal and an encoder signal that are generated every time the drive roll rotates are generated by a sensor and an encoder that detect the mark. Thus, the encoder pulse from the index signal to the sensor signal is counted, the value Ci and the time that the mark passes through the sensor are obtained, the belt speed fluctuation is calculated from the relationship, the belt surface speed is controlled, and the image Color misregistration in the forming apparatus is prevented.
しかしながら、露光装置及びセンサの取り付け誤差や画像形成装置内の温度変動による露光装置及びセンサの位置変動などにより、感光体ドラムの角速度変動や偏心による感光体ドラム表面速度変動が、露光位置とセンサ検出位置で異なり、露光位置での感光体ドラム表面の速度変動を正確に検出することができない。
本発明は上記事実を考慮し、露光位置でのドラム表面の速度変動を正確に検出することができる画像形成装置を提供することを目的とする。 In consideration of the above-described facts, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of accurately detecting the speed fluctuation of the drum surface at the exposure position.
請求項1に記載の発明は、画像形成装置において、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体の軸方向に沿って配置され、潜像を形成する露光アレイと、前記像担持体の潜像が形成される領域外に、該像担持体の軸方向に対して平行に形成され、周方向に沿って一定の間隔で設けられた第1のパターンと、前記露光アレイと一体に設けられ、前記第1のパターンのパターン情報を読取る第1の読取りセンサと、前記第1の読取りセンサで読取られた第1のパターンのパターン情報に基づいて前記像担持体の表面速度の変動を検出する速度変動検出手段と、前記像担持体の潜像が形成される領域外に、前記第1パターンに隣接して配置され、該像担持体の軸方向に対して交わるように形成され、周方向に沿って一定の間隔で設けられた第2のパターンと、前記露光アレイと一体に設けられ、前記第1の読取りセンサに隣接して配置され、前記第2のパターンのパターン情報を読取る第2の読取りセンサと、前記第2の読取りセンサで読取られた第2のパターンのパターン情報に基づいて前記露光アレイに対する前記像担持体の軸方向の位置変動を検出する位置変動検出手段と、を有することを特徴としている。 Invention according to claim 1, in the image forming apparatus, an image bearing member for bearing a toner image is arranged along the axial direction of the image carrier, an exposure array for forming a latent image, before Kizo bearing A first pattern formed parallel to the axial direction of the image carrier outside the region where the latent image of the body is formed and provided at regular intervals along the circumferential direction; and the exposure array provided, variations in the first and reading sensor for reading the pattern information of the first pattern, the surface speed of the first pattern the image bearing member based on the pattern information read by the first reading sensor And a speed variation detecting means for detecting the position of the image carrier, and is arranged adjacent to the first pattern outside the region where the latent image of the image carrier is formed, and intersecting with the axial direction of the image carrier. The second provided at regular intervals along the circumferential direction A pattern, a second reading sensor that is provided integrally with the exposure array, is disposed adjacent to the first reading sensor, and reads pattern information of the second pattern, and is read by the second reading sensor. And position variation detecting means for detecting a position variation in the axial direction of the image carrier with respect to the exposure array based on the pattern information of the second pattern thus obtained.
請求項1に記載の発明では、像担持体の軸方向に沿って配置され潜像を形成する露光アレイと、像担持体の潜像が形成される領域外に、像担持体の軸方向に対して平行に形成され、像担持体の周方向に沿って一定の間隔で設けられた第1のパターンのパターン情報を読取る第1の読取りセンサとを一体に設け、速度変動検出手段によって、第1の読取りセンサで読取られた第1のパターンのパターン情報から像担持体の表面速度の変動を検出することができる。 According to the first aspect of the present invention, the exposure array arranged along the axial direction of the image carrier and forming a latent image, and the region of the image carrier where the latent image is formed, in the axial direction of the image carrier. And a first reading sensor that reads the pattern information of the first pattern that is formed in parallel to the image carrier and provided at regular intervals along the circumferential direction of the image carrier. Variation in the surface speed of the image carrier can be detected from the pattern information of the first pattern read by one reading sensor.
露光アレイと第1の読取りセンサを一体的に設けることで、露光アレイと第1の読取りセンサとを絶対的な位置関係として位置決めすることができる。このため、例えば、露光アレイの取り付け誤差や画像形成装置内の温度変動による露光アレイの位置変動などにより、露光アレイと第1の読取りセンサとの位置関係が変わるということはない。 By providing the exposure array and the first reading sensor integrally, the exposure array and the first reading sensor can be positioned as an absolute positional relationship. For this reason, for example, the positional relationship between the exposure array and the first reading sensor does not change due to, for example, the mounting error of the exposure array or the positional variation of the exposure array due to the temperature variation in the image forming apparatus.
従って、像担持体の周方向に沿った露光位置での像担持体の表面速度を正確に検出することができ、検出精度の向上ひいては像担持体の周方向の周期的な変動(いわゆるAC変動)の補正精度が向上する。 Accordingly, the surface speed of the image carrier at the exposure position along the circumferential direction of the image carrier can be accurately detected, and the detection accuracy can be improved. As a result, periodic fluctuations in the circumferential direction of the image carrier (so-called AC fluctuations). ) Correction accuracy is improved.
また、露光アレイと像担持体間距離は、焦点深度(±0.1mm)の制限上、高精度の取り付けが要求されるため、露光アレイと第1の読取りセンサを一体的に設けることで、像担持体に対する第1の読取りセンサの取付精度も高くなる。このため、拡大縮小光学系を有する第1の読取りセンサの焦点深度の合わせこみを高精度で行うことができ、検出精度の向上を図ることができる。 In addition, since the distance between the exposure array and the image carrier is required to be mounted with high accuracy due to the limitation of the depth of focus (± 0.1 mm), by providing the exposure array and the first reading sensor integrally, The mounting accuracy of the first reading sensor with respect to the image carrier is also increased. For this reason, it is possible to adjust the depth of focus of the first reading sensor having the enlargement / reduction optical system with high accuracy, and to improve the detection accuracy.
また、像担持体の潜像が形成される領域外に、第1のパターンに隣接して第2のパターンを配置しており、該第2のパターンを像担持体の軸方向に対して斜めに形成し、該像担持体の周方向に沿って一定の間隔で設けている。この第2のパターンのパターン情報を読取る第2の読取りセンサを露光アレイと一体に設け、位置変動検出手段によって、第2の読取りセンサで読取られた第2のパターンのパターン情報から露光アレイに対する像担持体の軸方向の位置ズレを検出することができる。 Further, in a region outside a latent image on the image bearing member is formed, and a second pattern adjacent to the first pattern is arranged obliquely to the second pattern with respect to the axial direction of the image carrier And provided at regular intervals along the circumferential direction of the image carrier . A second reading sensor for reading the pattern information of the second pattern is provided integrally with the exposure array, and an image for the exposure array is obtained from the pattern information of the second pattern read by the second reading sensor by the position variation detecting means. A displacement in the axial direction of the carrier can be detected.
像担持体の周方向の周期的な変動の検出同様、露光アレイと第2の読取りセンサを一体的に設けることで、露光アレイの位置変動などにより、露光アレイと第2の読取りセンサとの位置関係が変わることがない。 Similarly to the detection of the periodic fluctuation in the circumferential direction of the image carrier, the exposure array and the second reading sensor are integrally provided so that the position of the exposure array and the second reading sensor can be changed due to the position fluctuation of the exposure array. The relationship never changes.
従って、露光アレイに対する像担持体の軸方向の変動を正確に検出することができ、検出精度の向上ひいては像担持体の軸方向の周期的な変動(いわゆるAC変動)の補正精度が向上する。 Therefore, the axial variation of the image carrier relative to the exposure array can be accurately detected, and the detection accuracy is improved, and hence the correction accuracy of the periodic variation (so-called AC variation) in the axial direction of the image carrier is improved.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、前記速度変動検出手段で検出した速度変動に基づいて前記露光アレイの書き込みタイミングを補正する第1補正手段が設けられたことを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, a first correction unit is provided that corrects the write timing of the exposure array based on the speed fluctuation detected by the speed fluctuation detection unit. It is characterized by that.
請求項2に記載の発明では、速度変動検出手段の検出結果を基に、第1補正手段によって露光アレイの書き込みタイミングを補正することで、速度変動検出手段によって検出された表面速度の変動による画像の像担持体周方向の周期的変動(AC変動)を補正することができる。 According to the second aspect of the present invention, the first correction unit corrects the writing timing of the exposure array on the basis of the detection result of the speed variation detection unit, so that the image due to the variation of the surface speed detected by the speed variation detection unit. The periodic fluctuation (AC fluctuation) in the circumferential direction of the image carrier can be corrected.
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、前記速度変動検出手段で検出した速度変動に基づいて前記像担持体を駆動する角速度を補正する第2補正手段が設けられたことを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, there is provided a second correction unit that corrects an angular velocity for driving the image carrier based on a speed variation detected by the speed variation detection unit. It is characterized by that.
請求項3に記載の発明では、速度変動検出手段の検出結果を基に、第2補正手段によって、像担持体の角速度を算出して像担持体の角速度を補正することで、請求項2に記載の発明の同一の効果が得られる。 In the invention described in claim 3, based on the detection result of the speed fluctuation detection means, the second correction means, by correcting the angular velocity of the image bearing member to calculate the angular velocity of the image bearing member, to claim 2 The same effects of the described invention can be obtained.
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、前記位置変動検出手段で検出した軸方向の位置変動に基づいて、前記感光体ドラムの軸方向における前記露光アレイの露光位置を補正する第3補正手段が設けられたことを特徴としている。 Invention according to claim 4, in the image forming apparatus according to claim 1, wherein the position based on the axial position change detected by the fluctuation detecting means, exposure of the exposure array in the axial direction of the photosensitive drum A third correction means for correcting the position is provided.
請求項4に記載の発明では、速度変動検出手段の検出結果を基に、第3補正手段によって露光アレイの感光体ドラムの軸方向の露光位置を補正することで、露光位置に対する像担持体の軸方向の位置ズレを補正することができる。この場合、露光アレイのうち発光位置を変えることによって露光位置を変えても良いし、露光アレイ自体の位置を像担持体の軸方向に沿ってずらしても良い。 According to the fourth aspect of the present invention, based on the detection result of the speed variation detection means, the third correction means corrects the exposure position in the axial direction of the photosensitive drum of the exposure array, whereby the image carrier relative to the exposure position is corrected. The positional deviation in the axial direction can be corrected. In this case, the exposure position may be changed by changing the light emission position in the exposure array, or the position of the exposure array itself may be shifted along the axial direction of the image carrier.
請求項5に記載の発明は、請求項2又は3に記載の画像形成装置において、前記速度変動検出手段で検出した速度変動に基づいて前記速度変動とは位相が異なる補正信号を生成し、この補正信号に基づいて補正することを特徴としている。 According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second or third aspect , a correction signal having a phase different from the speed fluctuation is generated based on the speed fluctuation detected by the speed fluctuation detecting unit. The correction is based on the correction signal.
請求項5に記載の発明では、速度変動検出手段の検出結果を基に、像担持体の表面の速度変動とは異なる位相の補正信号を生成し、この補正信号に基づいて該速度変動を補正することで、像担持体の表面の速度変動を小さくしている。 According to the fifth aspect of the present invention, based on the detection result of the speed fluctuation detecting means, a correction signal having a phase different from the speed fluctuation of the surface of the image carrier is generated, and the speed fluctuation is corrected based on the correction signal. By doing so, the speed fluctuation of the surface of the image carrier is reduced.
請求項6に記載の発明は、請求項4に記載の画像形成装置において、前記位置変動検出手段で検出した位置変動に基づいて前記位置変動とは位相が異なる補正信号を生成し、この補正信号に基づいて補正することを特徴としている。 According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fourth aspect of the present invention, a correction signal having a phase different from the position variation is generated based on the position variation detected by the position variation detecting means, and the correction signal is generated. It is characterized by correcting based on the above.
請求項6に記載の発明では、位置変動検出手段の検出結果を基に、像担持体の軸方向の位置変動とは異なる位相の補正信号を生成し、この補正信号に基づいて該位置変動を補正することで、像担持体の軸方向の位置変動を小さくしている。 According to the sixth aspect of the present invention, based on the detection result of the position fluctuation detecting means, a correction signal having a phase different from the position fluctuation in the axial direction of the image carrier is generated, and the position fluctuation is calculated based on the correction signal. By correcting, the position variation in the axial direction of the image carrier is reduced.
本発明は、上記構成としたので、請求項1に記載の発明では、露光アレイと第1の読取りセンサを一体的に設けることで、露光アレイと第1の読取りセンサとを絶対的な位置関係として位置決めすることができるため、像担持体の周方向に沿った露光位置での像担持体の表面速度を正確に検出することができ、検出精度の向上ひいては像担持体の周方向の周期的な変動(いわゆるAC変動)の補正精度が向上する。 Since the present invention is configured as described above, in the first aspect of the present invention, the exposure array and the first read sensor are integrally provided so that the exposure array and the first read sensor are in an absolute positional relationship. Therefore, it is possible to accurately detect the surface speed of the image carrier at the exposure position along the circumferential direction of the image carrier, and to improve the detection accuracy, and in turn, periodically in the circumferential direction of the image carrier. Correction accuracy of a large fluctuation (so-called AC fluctuation) is improved.
また、露光アレイと読取りセンサを一体的に設けることで、露光アレイの位置変動などにより、露光アレイと第2の読取りセンサとの位置関係が変わることがないため、露光アレイに対する像担持体の軸方向の変動を正確に検出することができ、検出精度の向上ひいては像担持体の軸方向の周期的な変動(いわゆるAC変動)の補正精度が向上する。 In addition , since the exposure array and the reading sensor are integrally provided, the positional relationship between the exposure array and the second reading sensor does not change due to the position variation of the exposure array. Directional fluctuations can be detected accurately, and detection accuracy can be improved. As a result, correction accuracy of periodic fluctuations in the axial direction of the image carrier (so-called AC fluctuations) can be improved.
請求項2及び3に記載の発明では、速度変動検出手段によって検出された表面速度の変動による画像の像担持体周方向の周期的変動(AC変動)を補正することができる。請求項4に記載の発明では、露光位置に対する像担持体の軸方向の位置ズレを補正することができる。 According to the second and third aspects of the present invention, it is possible to correct periodic fluctuations (AC fluctuations) in the circumferential direction of the image carrier due to fluctuations in the surface velocity detected by the velocity fluctuation detector. According to the fourth aspect of the present invention, the positional deviation in the axial direction of the image carrier relative to the exposure position can be corrected.
請求項5に記載の発明では、像担持体の表面の速度変動を小さくすることができる。請求項6に記載の発明では、像担持体の軸方向の位置変動を小さくすることができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the speed fluctuation of the surface of the image carrier can be reduced. According to the sixth aspect of the present invention, the position variation in the axial direction of the image carrier can be reduced.
図1には、本発明の実施形態に係るカラー画像形成装置が示されている。 FIG. 1 shows a color image forming apparatus according to the implementation mode of the present invention.
図1はこの発明の実施形態1に係るカラー画像形成装置としてのタンデム型のデジタルカラープリンタ10を示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a tandem type
上記デジタルカラープリンタ10の内部には、画像形成ユニットとして、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kが、水平方向に沿って一定の間隔をおいて配列されている。なお、YMCKを区別する必要が無い場合は、Y、M、C、Kを省略する。
Inside the
さらに、上記4つの画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kの下方には、これらの画像形成ユニットで順次形成される各色のトナー像を、互いに重ね合わせた状態で転写する中間転写ベルト25が、矢印方向に沿って回動可能に配設されている。
Further, below the four
そして、上記中間転写ベルト25上に多重に転写された各色のトナー像は、給紙トレイ39等から給紙される記録媒体としての記録用紙34上に一括して転写された後、定着器37によって記録用紙34上に定着され、外部に排出されるようになっている。
The toner images of each color transferred onto the
4つの画像形成ユニット13Y、13M、13C、13Kは、形成する画像の色が異なる他は、すべて同様に構成されており、大別して、矢印方向に沿って所定の回転速度で回転する像担持体としての感光体ドラム15Y、15M、15C、15Kと、この感光体ドラム15Y、15M、15C、15Kの表面を一様に帯電する一次帯電用のスコロトロン12Y、12M、12C、12Kと、感光体ドラム15Y、15M、15C、15Kの表面に各色に対応した画像を露光して静電潜像を形成する露光アレイ14Y、14M、14C、14Kと、感光体ドラム15Y、15M、15C、15K上に形成された静電潜像を現像する現像器17、クリーニング装置18と、で構成されている。
The four
次に、本発明の実施形態に係る画像形成装置の要部について説明する。なお、本発明の実施形態に関連する参考例を説明した後に、本発明の実施形態について説明する。 Next, a description will be given main part of an image forming apparatus according to the implementation embodiments of the present invention. In addition, after demonstrating the reference example relevant to embodiment of this invention, embodiment of this invention is described.
図2及び図3に示すように、感光体ドラム15の一端側には、感光体ドラム15の軸方向に平行な線を、感光体ドラム15の周方向に沿って所定の間隔で形成している(以下、周方向形成パターン40という)。
As shown in FIGS. 2 and 3, a line parallel to the axial direction of the
この感光体ドラム15の上方に位置する露光アレイ14の一端部には、周方向読取りセンサ42を一体に設けており、感光体ドラム15の一端部に形成された周方向形成パターン40と対面する位置に配置している。
A circumferential
この周方向読取りセンサ42では、図4に示すように、光を集光するレンズ44と、反射された光を受光する受光部46と、を備えており、LED(図示省略)によって発光された光をレンズ44によって感光体ドラム15の表面(いわゆる検出位置であり、周方向形成パターン40の中央線P(図3参照))に集光させ、感光体ドラム15の表面に到達し反射した光が受光部46へ入射される。
As shown in FIG. 4, the circumferential
感光体ドラム15はアルミで形成されているため、周方向形成パターン40が形成されていない部分では、該受光部46への光の反射率は高いが、周方向形成パターン40では受光部46に反射される反射率は低くなる。このため、受光部46への光の反射率の違いによって、周方向形成パターン40の有無を確認することができる。
Since the
ここで、周方向読取りセンサ42は、図5に示すように、制御部48に接続されており、受光部46に反射された反射率の違いによって読取られた情報(周方向形成パターン40の有無を示すデータ)は制御部48に入力される(図6に示すステップ100)。
Here, as shown in FIG. 5, the circumferential
図3に示すように(図3は、感光体ドラム15の表面を周方向に沿って展開した図である。)、周方向形成パターン40は、感光体ドラム15の周方向に沿って所定の間隔で形成されているため、感光体ドラム15の回転と共に、周方向形成パターン40の有無は交互に検出されるが、感光体ドラム15は一定の回転速度で回転しているため、周方向形成パターン40は同じ間隔で検出されることとなる。検出された周方向形成パターン40の間隔によって感光体ドラム15の表面速度を検出する(図6に示すステップ102)。
As shown in FIG. 3 (FIG. 3 is a diagram in which the surface of the
ここで、図2に示すように、露光アレイ14と周方向読取りセンサ42を一体的に設けることで、露光アレイ14と周方向読取りセンサ42とを絶対的な位置関係として位置決めすることができる。
Here, as shown in FIG. 2, by providing the
このため、例えば、露光アレイ14の取り付け誤差やデジタルカラープリンタ10(図1参照)内の温度変動による露光アレイ14の位置変動などにより、露光アレイ14と周方向読取りセンサ42との位置関係が変わるということはない。
For this reason, for example, the positional relationship between the
従って、感光体ドラム15の周方向に沿って感光体ドラム15の表面速度を正確に検出することができ、検出精度の向上ひいては副走査方向の周期的な変動(いわゆるAC変動)の補正精度が向上する。
Accordingly, the surface speed of the
また、露光アレイ14と感光体ドラム15間の距離は、焦点深度(±0.1mm)の制限上、高精度の取り付けが要求されるため、露光アレイ14と周方向読取りセンサ42を一体的に設けることで、感光体ドラム15に対する周方向読取りセンサ42の取付精度も高くなる。このため、拡大縮小光学系(レンズ44(図4参照))を有する周方向読取りセンサの焦点深度の合わせこみを高精度で行うことができ、検出精度の向上を図ることができる。
Further, since the distance between the
一方、図7(A)は、感光体ドラム15の表面を周方向に沿って展開した図であり、周方向読取りセンサ42で読取られた周方向形成パターン50は、本来、設計位置で示す周方向形成パターン52(一点鎖線)と同じ間隔となるはずであるが、偏心などにより感光体ドラム15の表面速度が変動すると、設計位置の周方向形成パターン52に対してPeのズレが生じる。
On the other hand, FIG. 7A is a diagram in which the surface of the
制御部48では、感光体ドラム15の表面速度変動あるいはそれによって生じる周方向の位置変動を、図7(B)に示すように、感光体ドラム15の周方向(矢印A方向)に沿って位相データ54として算出し(図6に示すステップ104)、さらに、この位相データ54を相殺する逆位相データ56を演算する(図6に示すステップ106)。
In the
ところで、図5に示すように、制御部48は露光アレイ14と接続しており、制御部48で算出され感光体ドラム15の表面速度変動から算出された角速度の変動に対する逆位相データ56を基に、第1補正手段として、露光アレイ14の書き込みタイミングを変える(図6に示すステップ108)。これにより、感光体ドラム15の角速度の変動を相殺して、該変動を小さくすることができる。
Incidentally, as shown in FIG. 5, the
なお、ここでは、露光アレイ14の一端部に、周方向読取りセンサ42を一体に設けたが、露光アレイ14と周方向読取りセンサ42とを絶対的な位置関係として位置決めすることができれば良いため、これに限るものではない。例えば、図8に示すように、平板状の支持部材58に露光アレイ14及び周方向読取りセンサ42を固定しても良い。
Here, the circumferential
また、本形態では、感光体ドラム15の角速度の変動に対する逆位相データ56を基に、露光アレイ14の書き込みタイミングを変えたが、感光体ドラム15の角速度の変動を小さくすることができれば良いためこれに限るものではない。例えば、感光体ドラム15の角速度の変動に対する逆位相データ56を基に、第2補正手段として、感光体ドラム15に連結されたモータ60の回転数を可変にして、感光体ドラム15の角速度の変動を小さくするようにしても良い。
Further, in this embodiment, the writing timing of the
次に、本発明の実施形態に係る画像形成装置の要部について説明する。なお、参考例と略同一の内容については説明を省略する。 Next, a description will be given main part of an image forming apparatus according to the implementation embodiments of the present invention. In addition, description is abbreviate | omitted about the content substantially the same as a reference example .
図9及び図10(図10は、感光体ドラム15の表面を周方向に沿って展開した図である。)に示すように、感光体ドラム15の一端側には、周方向形成パターン40に加え、この周方向形成パターン40の内側に、感光体ドラム15の軸方向に対して傾斜して軸方向形成パターン62を形成し、感光体ドラム15の周方向に沿って所定の間隔で配置している。
As shown in FIGS. 9 and 10 (FIG. 10 is a diagram in which the surface of the
一方、露光アレイ14の一端部には、周方向読取りセンサ42及び軸方向読取りセンサ64を一体に設けており、周方向形成パターン40と軸方向形成パターン62にそれぞれ対面するように配置し、感光体ドラム15の角速度の変動(回転方向ズレ)と共に、感光体ドラム15の軸方向のズレについても検出できるようにしている。ここで、軸方向読取りセンサ64の構成は、周方向読取りセンサ42と同じであるため説明を省略する。
On the other hand, a circumferential
図11は、感光体ドラム15の表面を周方向に沿って展開した図であり、軸方向読取りセンサ64で読取られた軸方向形成パターン66は、本来、設計位置で示す軸方向形成パターン62(一点鎖線)と同じ間隔となるはずであるが、取付誤差などにより感光体ドラム15の軸方向の位置が感光体ドラム15の周方向で異なる場合、設計位置の軸方向形成パターン62に対してXeのズレが生じる。
FIG. 11 is a developed view of the surface of the
但し、このズレ(Xe)は感光体ドラム15の角速度変動によるズレ(Pe)が含まれているため、軸方向形成パターン66のズレ量(Le)は、設計位置の軸方向形成パターン62に対するズレ(Xe)から角速度変動による感光体ドラム15の周方向のズレ(Pe(図7(A)参照))を差し引いた値となる。このズレ量Leを基に感光体ドラム15の軸方向のズレを算出することができる。
However, since this deviation (Xe) includes a deviation (Pe) due to the angular velocity fluctuation of the
ここで、図9及び図10に示すように、露光アレイ14と周方向読取りセンサ42及び軸方向読取りセンサ64を一体的に設けることで、露光アレイ14と周方向読取りセンサ42及び軸方向読取りセンサ64を絶対的な位置関係として位置決めすることができる。
Here, as shown in FIGS. 9 and 10, the
このため、露光アレイ14の位置変動などにより、露光アレイ14と周方向読取りセンサ42及び軸方向読取りセンサ64との位置関係が変わるということはない。従って、感光体ドラム15の周方向に沿って感光体ドラム15の角速度及び軸方向の位置を正確に算出することができ、検出精度の向上ひいては主走査方向及び副走査方向の周期的な変動(いわゆるAC変動)の補正精度が向上する。
Therefore, the positional relationship between the
つまり、制御部48では、感光体ドラム15の角速度及び軸方向のズレをそれぞれ感光体ドラム15の周方向に沿って位相データ54として算出し、この位相データ54を相殺する逆位相データ56を演算する。
That is, the
そして、制御部48で算出された感光体ドラム15の角速度の変動に対する逆位相データ56を基に、露光アレイ14の書き込みタイミングを変えると共に、制御部48で算出された感光体ドラム15の軸方向のズレに対する逆位相データを基に、図12(A)〜(C)に示すように、使用するLED68の範囲を変え、第3補正手段として、露光アレイ14の書き込み位置(黒丸で示す)を変えるようにしている。
The write timing of the
これにより、感光体ドラム15の角速度の変動を相殺して、該変動を小さくすると共に、感光体ドラム15の軸方向のズレを相殺して、該ズレを小さくすることができる。
As a result, it is possible to cancel the fluctuation of the angular velocity of the
なお、本形態はあくまでも一実施例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。 In addition, this form is an Example to the last, and it cannot be overemphasized that it can change suitably in the range which does not deviate from the main point of this invention.
本形態では、感光体ドラム15の軸方向のズレに対する逆位相データを基に、露光アレイ14の書き込み位置を変えるようにしたが、感光体ドラム15の軸方向のズレを小さくすることができれば良いため、これに限るものではない。
In the present embodiment, the writing position of the
例えば、露光アレイ14自体を感光体ドラム15の軸方向に沿って移動可能としても良い。具体的には、図13に示すように、露光アレイ14の他端部に、制御部48に接続された圧電素子70を配設し、圧電素子70を保持する圧電保持部材71の端部を固定部材73に固定する。このため、圧電素子70に電圧を印加すると、圧電素子70は、露光アレイ14側へ向かって撓み変形する。この圧電素子70の撓み変形量によって露光アレイ14を感光体ドラム15の軸方向に沿って移動させるようにしても良い。
For example, the
また、図14に示すように、露光アレイ14の他端部に、制御部48に接続されたモータ72と連結するボールネジ74を露光アレイ14側のナット75にねじ込ませ、モータ72の回転によってボールネジ74を回転させ、ナット75を介して露光アレイ14を感光体ドラム15の軸方向に沿って移動させても良い。
As shown in FIG. 14, a
さらに、図15に示すように、露光アレイ14の他端部に、ラック76を延出させ、該ラック76に、制御部48と接続されたモータ78と連結されたピニオン80を噛合させ、モータ78の回転によってピニオン80及びラック76を介して露光アレイ14を感光体ドラム15の軸方向に沿って移動させるようにしても良い。
Further, as shown in FIG. 15, a
また、参考例では、図2及び図3に示すように、周方向読取りセンサ42を用い、周方向形成パターン40の中央線Pに光を集光させるようにしたが、図16及び図17(A)(図17(A)は、感光体ドラム15の表面を周方向に沿って展開した図である。)に示すように、CCDセンサ82を用い、周方向形成パターン40及び周方向形成パターン40の外側に感光体ドラム15の軸方向の所定位置で周方向に沿って形成された軸方向形成パターン84を画像データとして読取るようにしても良い。
In the reference example , as shown in FIGS. 2 and 3, the circumferential
また、この場合、読取り領域が広くなるため、軸方向形成パターン84は感光体ドラム15の周方向に沿った直線であっても読取り基準線Qとのズレ量を求めることで、感光体ドラム15の軸方向のズレ量δ(図17(B)参照)を検出することができる。
Further, in this case, since the reading area is widened, even if the axial
さらに、本形態では、例えば、感光体ドラム15の周方向に沿って感光体ドラム15の角速度を位相データ54として算出し、さらに、この位相データ54を相殺する逆位相データ56を演算して、感光体ドラム15の角速度の変動を小さくするようにしたが、感光体ドラム15の角速度の変動を小さくすることができれば良いため、この方法に限るものではない。
Furthermore, in this embodiment, for example, the angular velocity of the
一方、図18及び図19には、感光体ドラム15の偏芯により発生する表面速度変動をリアルタイムに補正する例である。偏芯による表面速度変動は、感光体ドラム15の同じ位置では同じ変動であるため、周方向読取りセンサ42と露光アレイ14とで、感光体ドラム15の周方向に対する位置をずらし、露光直前の速度変動を周方向読取りセンサ42で検出して、その検出した結果に基づいて感光体ドラム15に露光する露光タイミングを補正する。
On the other hand, FIG. 18 and FIG. 19 show an example of correcting the surface speed fluctuation caused by the eccentricity of the
10 デジタルカラープリンタ(画像形成装置)
14 露光アレイ
15 感光体ドラム
40 周方向形成パターン(第1のパターン、第3のパターン)
42 周方向読取りセンサ(第1の読取りセンサ)
48 制御部(速度変動検出手段、位置変動検出手段、検出手段、補正手段)
50 周方向形成パターン(第1のパターン)
52 周方向形成パターン
54 位相データ
56 逆位相データ
60 モータ(第2補正手段)
62 軸方向形成パターン
64 軸方向読取りセンサ(第2の読取りセンサ)
66 軸方向形成パターン(第2のパターン)
70 圧電素子(第3補正手段)
72 モータ(第3補正手段)
74 ボールネジ(第3補正手段)
75 ナット(第3補正手段)
76 ラック(第3補正手段)
78 モータ(第3補正手段)
80 ピニオン(第3補正手段)
82 CCDセンサ(イメージセンサ)
84 軸方向形成パターン(第3のパターン)
10 Digital color printer (image forming device)
14
42 circumferential direction reading sensor (first reading sensor)
48 control unit (speed fluctuation detection means, position fluctuation detection means, detection means, correction means)
50 circumferential direction formation pattern (first pattern)
52 circumferential
62 Axial
66 Axial direction formation pattern (second pattern)
70 Piezoelectric element (third correcting means)
72 Motor (third correction means)
74 Ball screw (third correction means)
75 nut (third correction means)
76 racks (third correction means)
78 Motor (third correction means)
80 pinion (third correction means)
82 CCD sensor (image sensor)
84 Axial direction formation pattern (third pattern)
Claims (6)
前記像担持体の軸方向に沿って配置され、潜像を形成する露光アレイと、
前記像担持体の潜像が形成される領域外に、該像担持体の軸方向に対して平行に形成され、周方向に沿って一定の間隔で設けられた第1のパターンと、
前記露光アレイと一体に設けられ、前記第1のパターンのパターン情報を読取る第1の読取りセンサと、
前記第1の読取りセンサで読取られた第1のパターンのパターン情報に基づいて前記像担持体の表面速度の変動を検出する速度変動検出手段と、
前記像担持体の潜像が形成される領域外に、前記第1のパターンに隣接して配置され、該像担持体の軸方向に対して交わるように形成され、像担持体の周方向に沿って一定の間隔で設けられた第2のパターンと、
前記露光アレイと一体に設けられ、前記第1の読取りセンサに隣接して配置され、前記第2のパターンのパターン情報を読取る第2の読取りセンサと、
前記第2の読取りセンサで読取られた第2のパターンのパターン情報に基づいて前記露光アレイに対する前記像担持体の軸方向の位置変動を検出する位置変動検出手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。 An image carrier for carrying a toner image;
An exposure array disposed along the axial direction of the image carrier to form a latent image;
Outside a region in which a latent image before Kizo carrier is formed, formed parallel to the axial direction of said image bearing member, a first pattern provided at regular intervals along the circumferential direction,
A first reading sensor provided integrally with the exposure array and reading pattern information of the first pattern ;
Speed fluctuation detecting means for detecting fluctuations in the surface speed of the image carrier based on pattern information of the first pattern read by the first reading sensor;
Outside the region where the latent image of the image carrier is formed, it is arranged adjacent to the first pattern and intersects with the axial direction of the image carrier, and in the circumferential direction of the image carrier A second pattern provided at regular intervals along,
A second reading sensor provided integrally with the exposure array, disposed adjacent to the first reading sensor, and reading pattern information of the second pattern;
Position variation detecting means for detecting a position variation in the axial direction of the image carrier relative to the exposure array based on pattern information of a second pattern read by the second reading sensor;
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